2025年大二（新能源科学与工程）太阳能利用技术考核题.doc

2025年大二（新能源科学与工程）太阳能利用技术考核题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 太阳能热利用中，集热器的效率主要受以下哪种因素影响最大？
A. 材质
B. 颜色
C. 光照强度
D. 保温性能
2. 以下哪种太阳能电池技术的光电转换效率相对较高？
A. 单晶硅
B. 多晶硅
C. 非晶硅
D. 碲化镉
3. 太阳能光伏发电系统中，逆变器的作用是？
A. 将直流电转换为交流电
B. 将交流电转换为直流电
C. 提高发电效率
D. 存储电能
4. 太阳能热发电中，塔式热发电系统的聚光方式通常是？
A. 抛物面反射镜
B. 菲涅尔透镜
C. 定日镜
D. 碟式反射镜
5. 在太阳能利用中，跟踪太阳的装置主要目的是？
A. 增加光照面积
B. 提高光照强度
C. 保持最佳光照角度
D. 便于维护
6. 以下哪种材料常用于太阳能热水器的吸热涂层？
A. 银涂层
B. 黑铬涂层
C. 金涂层
D. 铜涂层
7. 太阳能光伏组件串联的目的是？
A. 提高电压
B. 提高电流
C. 降低电阻
D. 增加稳定性
8. 太阳能热利用系统中，蓄热水箱的作用不包括？
A. 储存热量
B. 稳定供水温度
C. 提高发电效率（此选项错误，蓄热水箱与发电效率无关）
D. 平衡供需热量
9. 对于太阳能电池方阵，其朝向一般为？
A. 正东
B. 正南
C. 正西
D. 正北
10. 太阳能利用技术中，以下哪种方式属于间接利用？
A. 太阳能光伏发电
B. 太阳能热水器
C. 太阳能光化学转换
D. 太阳能热动力发电

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。

1. 太阳能热利用的主要形式包括太阳能热水器、太阳能热发电和________________。
2. 太阳能电池的基本结构包括________________、________________和________________。
3. 太阳能光伏系统的最大功率点跟踪（MPPT）技术是为了使光伏组件始终工作在________________附近。
4. 太阳能热发电按照发电方式可分为太阳能热动力发电和________________。
5. 太阳能利用技术中，太阳能集热器按照集热方式可分为聚光型集热器和________________。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述太阳能光伏发电的基本原理。
2. 太阳能热利用系统中，影响热效率的因素有哪些？
3. 对比分析单晶硅和多晶硅太阳能电池的优缺点。
4. 说明太阳能热发电系统中蓄热装置的重要性。

四、材料分析题（共20分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。
材料：某太阳能光伏电站采用了多晶硅太阳能电池组件，总装机容量为10MW。在运行过程中，发现部分组件的发电效率有所下降。经检测，发现部分组件表面有灰尘积累，且部分电池片存在微裂纹。

1. 请分析组件表面灰尘积累对发电效率的影响，并提出解决措施。（10分）
灰尘积累会阻挡阳光照射到电池片上，减少光吸收，从而降低发电效率。解决措施可以定期对组件进行清洁，采用合适的清洁设备和方法，如使用专门的光伏组件清洁液和软质清洁工具，避免损伤组件。
2. 针对电池片存在微裂纹问题，请分析可能的原因及对发电的影响，并提出改进建议。（10分）
电池片存在微裂纹可能是在生产过程中形成的，也可能是在运输、安装过程中受到外力冲击导致。微裂纹会增加电池片的电阻，降低电流传输效率，进而影响发电。改进建议包括加强生产过程中的质量检测，提高运输和安装过程中的保护措施，对有微裂纹的电池片及时更换或修复。

五、论述题（共20分）
答题要求：本大题共1小题。请结合所学知识，论述太阳能利用技术在未来能源结构中的地位和发展前景。

太阳能利用技术在未来能源结构中具有极其重要的地位。随着全球对清洁能源的需求不断增加，传统化石能源面临枯竭和环境污染等问题，太阳能作为一种可持续、无污染的能源，将成为未来能源结构的重要组成部分。太阳能光伏发电技术不断进步，光电转换效率提高，成本降低，应用范围越来越广。太阳能热利用技术也在不断创新，如高效集热器和蓄热技术的发展，使其在供热、制冷等领域发挥更大作用。未来，太阳能利用技术有望与其他能源互补，构建更加稳定、清洁的能源体系，为人类社会的可持续发展提供强大动力。

答案：
一、选择题
1. C
2. A
3. A
4. C
5. C
6. B
7. A
8. C
9. B
10. D

二、填空题
1. 太阳能制冷
2. 半导体P型层、半导体N型层、PN结
3. 最大功率点
4. 太阳能光伏发电
5. 平板型集热器

三、简答题
1. 太阳能光伏发电是基于半导体的光伏效应。当太阳光照射到太阳能电池上时，电池中的半导体吸收光子能量，产生电子-空穴对。在PN结的作用下，电子和空穴被分离，形成电流。通过外电路，这些电流就可以输出电能。
2. 影响太阳能热利用系统热效率的因素有：集热器的性能，包括采光面积、吸收率、热传递系数等；保温性能，减少热量散失；环境温度，温度越低热损失相对越大；介质流量，合适的介质流量能保证良好的热交换；太阳辐射强度等。
3. 单晶硅太阳能电池优点是光电转换效率高，稳定性好；缺点是成本较高。多晶硅太阳能电池优点是成本相对较低，制造工艺简单；缺点是光电转换效率略低于单晶硅，外观上有花纹。
4. 蓄热装置在太阳能热发电系统中很重要。因为太阳能具有间歇性，蓄热装置可以储存白天多余的热量，在夜间或光照不足时释放热量，保证发电系统持续稳定运行，提高能源利用效率，增强系统的可靠性和稳定性。